volumedebiet

master stelde deze vraag op 30 juni 2007 om 00:10.

Hallo,

Wie kan mij helpen met het oplossen van de volgende opgave:

Door een slang stroomt koelvloeistof naar de radiateur. Deze slang is 1 m en heeft een (binnen) diameter van 5 cm. De vloeistof stroomt overal in de slang evenwijdig aan de slangwand. 

Vraag: Wat is het volumedebiet van de koelvloeistof?

(ik heb deze opgave zelf gemaakt, het kan zijn dat er gegevens ontbreken) Als dit het geval is, kan iemand me dan ook helpen met het maken van een goede som?!

Alvast bedankt!!!

Reacties

Jaap op 30 juni 2007 om 12:08

Dag master,
Met de vermelde gegevens kan het volumedebiet Φ niet worden berekend. Er ontbreekt informatie. Hieronder twee gevallen waarin je het debiet wel kunt berekenen.
1.  Extra benodigde informatie: de gemiddelde snelheid vgem (gemiddeld over de dwarsdoorsnede van de slang). Als vgem bekend is, bereken je het debiet met Φ=vgem×A. Hierin is A is de dwarsdoorsnede van de slang. De gegeven lengte is niet van belang.
2.  Extra benodigde informatie: het drukverschil Δp als gevolg van wrijving tussen begin en eind van de slang, en de dynamische viscositeit η. Het debiet is Φ=(π×D^4×Δp)/(128×η×L) met D is de inwendige diameter van de cilindrische slang (D^4 diameter tot de vierde macht) en L is de lengte van de slang. Deze formule van de wet van Hagen-Poiseuille geldt alleen voor een laminaire stroming: "in laagjes", overal evenwijdig aan de wand, geen wervelingen.
Groeten, Jaap Koole

oscar op 30 juni 2007 om 12:11

Hoi,

Ja, je komt zeker gegevens tekort.

Als deze vraag gaat over stroming en wrijving, dan zul je een drukverschil moeten geven tussen begin en einde van de slang. En de viscositeit van de vloeistof heb je dan ook nodig (of is die gelijk aan de viscositeit van water).

Als deze vraag over koeling gaat, zul je het een en ander over temperatuurverschillen moeten weten en over de warmtecapaciteit van de vloeistof.

Ik ben benieuwd wat het wordt. Groet. Oscar

master op 30 juni 2007 om 14:41

Hallo,

Bedankt voor jullie snelle reactie.
Zelf een som bedenken is nog best moeilijk. Kan iemand me misschien daarbij helpen?

Ik moet een som maken om het volumedebiet van een vloeistof uit te rekenen. Ik moet daar zelf dus de gegevens bij bedenken.

Ik kom er zelf echt niet uit.

 

Jaap op 30 juni 2007 om 16:22

Dag Master,
In de eerder genoemde formule Φ=(π×D^4×Δp)/(128×η×L) kun je invullen viscositeit η=0,0010 Pa×s; lengte van de slang L=1 m; diameter D=0,050 m (dat is overigens wel een erg dikke slang...). Kies een realistische waarde voor het debiet, bij voorbeeld 36 liter per minuut ofte wel Φ=0,00060 m³/s. Dan volgt een waarde voor het drukverschil Δp als gevolg van wrijving.
Vervolgens keer je de zaak om en noem je alle waarden als gegevens, behalve Φ die dan juist moet worden berekend.
Groeten, Jaap Koole

Jan op 01 juli 2007 om 12:29

Dag Master, Jaap, Oscar,

Ik kan eigenlijk maar moeilijk een indruk krijgen van het niveau waarop Master deze vraag wil opstellen. Een veel eenvoudiger versie zou natuurlijk zijn de stroomsnelheid te geven (m/s) en de diameter (m) die je dan eerst moet omrekenen in doorsnede (m²).

Q = V x A , debiet = snelheid maal doorsnbede, m³/s = m/s x m².

Dat kun je dan eventueel nog vragen in liter/minuut zodat er nog mer omgerekend moet worden. Is hij zo voor Master niet ingewikkeld genoeg?

Groet, Jan

Jan op 01 juli 2007 om 19:45

Dag Jaap,

zo had ik jou reactie in eerste instantie niet gelezen. Alleen dat je op Hagen-Poiseuille uitkwam. Een beetje onzorgvuldig van me.

Groet, Jan

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft dertig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)